Оптопорт для счетчиков что это такое
Учет электроэнергии для предприятий
Комплексные решения для малого и среднего бизнеса
Передача почасовых отчетов в энергокомпании
Сдача отчетности в форматах 80020 по регламентам энергокомпаний
Снижение стоимости электроэнергии до 35%
Перевод на выгодную ценовую категорию «Под ключ»
Контроль качества электроэнергии
Фиксация отклонений напряжения и подготовка претензий к энергокомпаниям
Оперативный контроль электропотребления объектов в любое время на своем мобильном устройстве
Комплексные решения для внедрения АСКУЭ
Электросчётчики с модемами
Комплекты оборудования для быстрого внедрения АСКУЭ
Предлагаем счетчики 2020-2021 года выпуска с истекшим сроком МПИ
Решения на базе Ваших счётчиков
АСКУЭ с модемом или без него
Опрос счетчика «Энергомера» через оптопорт
У вас задача: есть счетчик Энергомера, но нет установленного модема и нет доступа к опломбированным интерфейсным клеммам, но при этом необходимо получить с него профиль мощности и другие данные. Это стандартная задача, которая имеет стандартное решение.
На помощь приходит ноутбук и оптопорт.
Необходимое оборудование
Опрос счетчиков Энергомера через оптопорт будем проводить при помощи следующих приборов:
- Непосредственно сам оптопорт. Он может быть с подключением через интерфейс RS232 (УСО-1) или USB (УСО-2). В данной статье мы разберем работу с УСО-2, т.к. опрашивать будем при помощи ноутбука.
- Ноутбук с USB – входами.
- Непосредственно cам счетчик. Разберем на примере модели СЕ303.
Подготовка ПО
В начале, необходимо скачать и установить на ноутбук программное обеспечение.
Драйвер УСО-2 автоматически скачивается и устанавливается операционной системой Windows. Если по каким-то причинам ОС не удалось найти драйвер в интернете, то скачать его можно здесь: Драйвер УСО-2
Для работы со счетчиком Энергомера нам понадобится конфигуратор Admin Tools v3.11. программа имеет следующие требования:
- Операционная система: Windows XP SP3 и выше;
- MS .Net Framework 4.0;
- Microsoft Visual C++ 2005-2008-2010-2012-2013
Если у Вас установлена ОС выше Windows XP (то есть Windows 7, Windows 10), то запустить установочный пакет необходимо от имени администратора. В ходе установки будет предложено выбрать модели поддерживаемых устройств. По умолчанию галочки будут установлены на всех пунктах списка, ничего менять не нужно. После установки на рабочем столе появится такой же ярлык для запуска программы. Запускаем ее аналогично от имени администратора.
Установка соединения через оптопорт
УСО-2, подключенное к ноутбуку, устанавливается на оптический интерфейс счетчика следующим образом:
Запускаем программу от имени администратора, при авторизации в поле «ИМЯ» вводим ADMINISTRATOR, поле «Пароль» оставляем пустым. В появившемся окне в списке слева выбираем модель счетчика, которую будем опрашивать и нажимаем вкладку «Канал связи» на панели сверху.
В предложенном списке каналов связи выбираем «RS232 (СЕ30х)», щелкаем 2 раза и в появившемся окошке ставим галочку «Автоматическое определение СОМ порта» и из списка выбираем предложенный СОМ порт. Затем нажимаем применить и закрываем окна настройки канала связи. Следующим действием будет установка канала связи: для этого нажимаем кнопку «Авторизация» .
После того, как программа успешно установит связь со счетчиком, можем приступать непосредственно к сбору профилей мощности. Слева в нижнем списке выбираем необходимый считываемый параметр. В нашем случае – «Данные измерений – Группа профилей мощности – Профили нагрузки». Далее для этого параметра задаем настройки: интервал времени, вид мощности и нажимаем кнопку «Считать данные», расположенную на месте кнопки «Авторизация».
После того, как показания считаны, необходимо экспортировать их в таблицу Excel, предварительно настроив путь сохранения файла. Нажав кнопку «Хранилище», 2 раза щелкаем «Экспорт в MS Excel» и задаем там имя файла и нужные вам параметры. В данном случае параметры оставлены по умолчанию.
Теперь, закрыв настройки хранилища файла, нажимаем «Экспорт». По завершению экспорта, в верхнем списке справа нажимаем нашу модель счетчика и кликаем «Завершить сеанс» рядом с кнопкой «Авторизация»
Если у вас возникли проблемы с настройкой, сообщите нам, и мы направим последний вариант инструкции.
Для этого закажите обратный звонок (кнопка вверху экрана) или напишите на support@yaenergetik.ru.
Мы ответим на все интересующие вопросы и поможем настроить опрос ваших счетчиков.
Copyright — © яЭнергетик, 2020г. При любом использовании опубликованных материалов и содержимого данной статьи требуется указывать источник «яЭнергетик.рф»
Хотите получать вовремя новости о выходе статей в нашем блоге? Подписывайтесь на телеграм-канал yaenergetikru
Статья является объектом авторского права ООО «Технологии энергоучета». Запрещается любое использование текста и материалов данной статьи без указания источника: яЭнергетик.рф или yaenergetik.ru
Последнее обновление: 28.01.2020 12:57
- Настройка оборудования
- Оптопорт УСО-2
- Электросчетчики Энергомера
- Энергомера СЕ303
Оптический порт
Это черновик страницы. Последняя правка сделана 15.12.2023 пользователем A.Degtyarev.
Счётчик с оптопортом и головка считывающего адаптера перед подключением. На счётчике видно место для подключения с прозрачными ограничителями снизу
Счётчик с подключенным считывающим адаптером
Оптический порт (оптопорт) — порт для оптического последовательного интерфейса передачи данных. Используется в счётчиках. Регулируется стандартами ГОСТ Р МЭК 61107-2001 / IEC 61107.
Для передачи данных в обоих направлениях используется инфракрасное излучение с длиной волн 800-1000 нм. Однако не следует путать оптопорт с интерфейсом IrDA, также используемым в некоторых счётчиках.
Адаптер USB-оптопорт
Для подключения устройств с оптопортом к контроллеру Wiren Board удобнее всего использовать адаптер USB-оптопорт. Такие адаптеры выпускаются как производителями счётчиков, так и сторонними компаниями.
Полезные ссылки
| Протоколы | |
|---|---|
| Опрос датчиков и работа с устройствами (в базовой комплектации) | 1-Wire • DLMS/COSEM • Modbus RTU/TCP Master • ГОСТ МЭК 61107 • СПОДЭС (ГОСТ Р 58940-2020) |
| Опрос датчиков и работа с устройствами (с помощью модулей расширения) | KNX • eBUS • OpenTherm • Z-Wave • Zigbee |
| Опрос контроллера из систем верхнего уровня и с других устройств | KNX • Modbus RTU/TCP Slave • MQTT • OPC UA • SNMP • Zabbix • МЭК 104 • SmartWeb (Гидролого) |
| Системы верхнего уровня | |
| Системы мониторинга и SCADA | Grafana • Home Assistant • IntraHouse • IntraSCADA • Sprut.hub • MasterSCADA • Nagios • SimpLight SCADA • Rapid SCADA • SAYMON • Zabbix • iRidium Server |
| Приложения | |
| Управление с телефона | MQTT Dash • iRidium • Home Assistant • Apple Home • Дом с Алисой • Салют! Умный дом |
| Голосовые помощники | Siri • Салют • Алиса |
| Способы программирования | |
| Языки программирования ПЛК | FBD, ST, LD, SFC (МЭК 61131-3) |
| Визуальное программирование | Node-RED |
| Упрощённый текстовый движок правил | wb-rules |
| Стандартное программирование | Python • C++ • Go • Node.js |
| Протестированные устройства сторонних производителей | |
| Адаптеры протоколов | ECODim DALI GW2 • HDL KNX-DALI Gateway M/DALI.1 • Arlight DALI-LOGIC-LITE-PS-x1 |
| Аудиоресиверы сетевые | URRI A1 |
| Датчики климата | DS18B20 и клоны • Kvadro 1WIRE-RS485 • RLDA NL-3DPAS-M • RLDA NL-1S111 • Wellpro WP3066ADAM • Даджет MT8057/MT8057S • РД MSU21 • РД MSU24 • РД MSU34+TLP • РД MSU34+THLP • Эксис ИВТМ-7 М 3 |
| Датчики уровня | ЭСКОРТ ДБ-2 |
| Универсальные датчики | TESLiOT (BLE) |
| Диммеры | DALI • Philio PAD07-RU • Uniel UCH-M131RC/0808 • Uniel UCH-M141RC/0808 • РД DDL04R • РД DDL24 • РД DDL84R-V • РД DDM845R |
| Домофоны | VIZIT (ВИЗИТ), Элтис, Цифрал, Техком, Метаком, Beward и другие координатного типа |
| Конвекторы | Varmann QTherm |
| Кондиционеры | Haier YCJ-A002 • Z-Wave ИК-передатчик PAR01-RU • GREE (ONOKOM-AIR-GR-1-MB-B) • AUX (ONOKOM-AIR-AUX-1-MB-B) • Mitsubishi Electric (ONOKOM-AIR-ME-1-MB-B) • Daikin (ONOKOM-AIR-DK-1-MB-B) • Hisense (ONOKOM-AIR-HS-3-MB-B) • Haier (ONOKOM-AIR-HR-1-MB-B) |
| Рекуператоры / вентиляция | Рекуператор VAKIO Base Smart • ПВУ Royal Clima Soffio Primo RCS-350-P • Вентиляционная установка Komfovent • Royal Clima VENTO |
| Контроллеры вентиляции и климата | Mautomatics JL204C5 (Breezart 550 Lux) • GTC (General Thermo Controllers) Syberia 5.0 • SystemAir VR 300 • Тепломаш КЭВ-БЛОК-МК |
| Контроллеры холодильного оборудования | Carel BASIC(PYEZ)/EASY(PJEZ) • Danfoss EKC 204A1/AK-CC 210 • Danfoss EKC 202B • Danfoss EKC 202D • Danfoss ERC 211/ERC 213/ERC 214 • Eliwell IDPlus 974 |
| Метеостанции | Netatmo Urban Weather Station • Сокол-М |
| Модули ввода-вывода | Wellpro WP8026ADAM • Wellpro WP8027ADAM • Wellpro WP8028ADAM • Wellpro WP9038ADAM |
| Модули реле | РД DRB88 • Rubetek TZ78 • ICP DAS tM-P3R3 • ICP DAS LC-103 • Uniel UCH-M111RX/0808 • Uniel UCH-M121RX/0808 |
| Моторы для штор/Электрокарнизы | Akko AM82 • Dooya DM35EQ • Dooya DT82 • WinDeco • Somfy SDN • SunFlower KT82TV • Somfy RS485 RTS transmitter • Беспроводные Dooya/Somfy |
| Панели управления | Cityron ПУ-3 (Modbus) • Sonoff NSPanel (fw NXPanel) • EKF PRO-Screen • Skirell Panel |
| Счётчики воды | Пульсар • Пульсар-М • Элехант СВД-15 • Элехант СВД-20 • Счётчики с импульсным выходом |
| Счётчики тепла | Пульсар |
| Счётчики электроэнергии | CSQ PD561Z-9SY • Peacefair PZEM-016 • Eastron SDM120M • Eastron SDM220M • Меркурий 200 • Меркурий 201 • Меркурий 203.2T • Меркурий 204 • Меркурий 206 • Меркурий 208 • Меркурий 230 • Меркурий 231 • Меркурий 234 • Меркурий 236 • Меркурий 238 • Милур 104 • Милур 105 • Милур 107 • Милур 305 • Милур 307 • Нева МТ 113 • Нева МТ 123 • Нева МТ 124 • Нева МТ 323 • Нева МТ 324 • Энергомера CE301 • Энергомера CE102M • Энергомера CE303 • Энергомера CE308 |
| Термостаты | BAC-002ALN • BAC-6000ALN • BAC-6000ELNW • BHT-6000 Series • Heatit Z-TEMP2 • Hessway • Siemens RDF302 • Ridan Greencon-R |
| Увлажнители | CAREL Humisonic |
| Управление двигателями (преобразователи частоты) | Vacon/Danfoss 10 • Danfoss VLT Microdrive FC51 • T13-400W-12-H/T13-750W-12-H |
| Прочее | DIY • Shelly UNI • Tasmota • ESPHome |
| Устройства с аналоговым или цифровым выходом | |
Описание параметра «Встроенные интерфейсы связи»
RS-485 — стандарт физического уровня для асинхронного интерфейса. Регламентирует электрические параметры полудуплексной многоточечной дифференциальной линии связи типа «общая шина». Стандарт приобрел большую популярность и стал основой для создания целого семейства промышленных сетей широко используемых в промышленной автоматизации. В стандарте RS-485 для передачи и приёма данных используется одна витая пара проводов, иногда сопровождаемая экранирующей оплеткой или общим проводом. Передача данных осуществляется с помощью дифференциальных сигналов. Разница напряжений между проводниками одной полярности означает логическую единицу, разница другой полярности — ноль.
Стандарт RS-485 оговаривает только электрические и временные характеристики интерфейса. Стандарт RS-485 не оговаривает:
- параметры качества сигнала (допустимый уровень искажений, отражения в длинных линиях),
- типы соединителей и кабелей,
- гальваническую развязку линии связи,
- протокол обмена.
RS-232 — проводной дуплексный интерфейс. Метод передачи данных аналогичен асинхронному последовательному интерфейсу. Информация передается по проводам двоичным сигналом с двумя уровнями напряжения. Логическому «0» соответствует положительное напряжение (от +5 до +15 В для передатчика), а логической «1» отрицательное (от −5 до −15 В для передатчика). Для электрического согласования линий RS-232 и стандартной цифровой логики UART выпускается большая номенклатура микросхем драйверов, например MAX232. Помимо линий входа и выхода данных RS-232 регламентировал ряд необязательных вспомогательных линий для аппаратного управления потоком данных и специальных функций.
USB — последовательный интерфейс передачи данных для среднескоростных и низкоскоростных периферийных устройств в вычислительной технике. Для подключения периферийных устройств к шине USB используется четырёхпроводной кабель, при этом два провода (витая пара) в дифференциальном включении используются для приёма и передачи данных, а два провода — для питания периферийного устройства. Благодаря встроенным линиям питания USB позволяет подключать периферийные устройства без собственного источника питания (максимальная сила тока, потребляемого устройством по линиям питания шины USB, не должна превышать 500 мА, у USB 3.0 — 900 мА).
CAN — стандарт промышленной сети, ориентированный прежде всего на объединение в единую сеть различных исполнительных устройств и датчиков. Режим передачи — последовательный, широковещательный, пакетный. Под CAN-сетью обычно подразумевается сеть топологии «шина» с физическим уровнем в виде дифференциальной пары. Передача ведётся кадрами, которые принимаются всеми узлами сети. Для доступа к шине выпускаются специализированные микросхемы — драйверы CAN-шины.
IrDA (Infrared Data Association, ИК-порт, Инфракрасный порт) — группа стандартов, описывающая протоколы физического и логического уровня передачи данных с использованием инфракрасного диапазона световых волн в качестве среды передачи. Является разновидностью оптической линии связи ближнего радиуса действия.
Оптопорт — частный случай IrDA специально предназанченный для работы с счетчиками электроэнергии. Оптопорт необходим для безконтактного подключения к многофункциональному счетчику электроэнергии с целью получения дополнительной информации о режимах эксплуатации счетчика, а также для получения коммерческой информации. Оптопорт подключается к com-порту или USB персонального компьютера. Для работы со счетчиком по оптопорту используют сервисное программное обеспечение. Протокол передачи данных должен соответствовать МЭК1107(МЭК6107, МЭК62056).
Оптопорт и IrDA (инфро-красный порт), это два разных канала связи. В модельном ряду производителей есть приборы и с IrDA и с оптопортом.
PLC (Power line communication) — термин, описывающий несколько разных систем для использования линий электропередачи для передачи голосовой информации или данных. Сеть может передавать голос и данные, накладывая аналоговый сигнал поверх стандартного переменного тока частотой 50 Гц или 60 Гц. PLC включает BPL (Broadband over Power Lines — широкополосная передача через линии электропередачи), обеспечивающий передачу данных со скоростью до 500 Мбит/с, и NPL (Narrowband over Power Lines — узкополосная передача через линии электропередачи) со значительно меньшими скоростями передачи данных до 1 Мбит/с.
Радиомодем передает данные на большие расстояния, в несколько десятков километров, через беспроводное соединение с другим радиомодем в системах «точка-точка» или «точка-многоточка». Такие системы не зависят от мобильных или спутниковых операторов, соответственно не имеют платы за объём передаваемой информации.
Выводим счетчик электроэнергии в интернет
В статье я расскажу о том, как получить данные о мощности с электросчетчика и вывести их в интернет.
Сразу скажу, что несмотря на то, что счетчик цифровой, и имеет цифровые интерфейсы для связи с внешним контрольным оборудованием, я не использую их (почему — ниже).
С чего все началось
В определенный момент энергетики поменяли наш обычный механический электросчетчик на цифровой. Сразу бросилась в глаза возможность счетчика отображать текущую мощность. Появилось желание как-нибудь получить эту величину со счетчика. Кроме того, новый счетчик имеет порог максимальной допустимой мощности (5 КВт), при достижении которого он отключает электроэнергию в квартире, и происходит это обычно совершенно внезапно. Так что хотелось сделать устройство, способное обнаруживать, что мощность близка к пороговой, и сигнализировать об этом, для того чтобы можно было отключить часть нагрузок.
Как можно получить данные о мощности
- Поскольку счетчик цифровой, то первое, что приходит в голову — использовать имеющиеся в нем интерфейсы. Из инструкции к счетчику следует, что в нем есть интерфейс RS-485, поверочный выход и оптопорт на передней панели. Однако воспользоваться ими не удастся — проводные интерфейсы находятся под опломбированной крышкой, и попасть туда нельзя, оптопорт активности не проявляет. Если поверочный выход еще и можно было бы использовать, то цифровые интерфейсы нигде не документированы, и скорее всего защищены паролем.
- Вообще не использовать счетчик, и измерять величину тока в фазовом проводе. Такой метод используется здесь: habrahabr.ru/post/168783. Однако для таких измерений нужен специальный датчик, который еще нужно где-то взять. Кроме того датчик — аналоговый, а где аналоговый сигнал, там и наводки, которых в электрощите можно наловить немало. Для точного измерения мощности нужно знать значение напряжения в сети, что тоже создает определенные проблемы.
- Еще один метод, которым я и воспользовался — измерять период вспышек светодиода, находящегося на передней панели счетчика. Этот светодиод напрямую связан с микросхемой, измеряющей ток, протекающей через счетчик. Как я понимаю, этот светодиод связан с вышеупомянутым поверочным выходом. Рядом со светодиодом написано так называемое передаточное число: 2000 имп/кВт*ч, зная которое при достаточно точном измерении периода вспышек можно легко определить потребляемую мощность.
Техническая реализация
Вся обработка сигнала от фотодатчика ведется очень простым устройством на микроконтроллере STM8S105. STM8 был выбран по причине его наличия, а также поскольку для его программирования достаточно 3 выводов.
Обнаружить вспышки светодиода легко — достаточно в качестве фотодатчика использовать фототранзистор, причем за счет того, что вспышки яркие, а фототранзистор довольно чувствителен, сигнал с него можно подавать прямо на цифровые выводы контроллера — амплитуда сигнала во время вспышки близка к 0, а в остальное время близка в напряжению питания. Фототранзистор для защиты от внешней засветки должен быть закрыт светонепроницаемым кожухом и плотно прижат к счетчику.
Сигнализация о превышении допустимого порога мощности так же реализована довольно просто: рядом с устройством расположена кнопка-передатчик от беспроводного звонка, соединенная с контроллером через оптрон. Сам звонок-приемник лежит в комнате рядом со щитом, и при превышении мощности звонок начинает пищать.
Данные от контроллера нужно каким-то образом передать на устройство, которое будет их обрабатывать, в данном случае это роутер WL-500gp. Можно было бы использовать беспроводные соединения, однако между роутером и контроллером несколько бетонных стен и стальная дверь. Также в таком случае контроллеру нужно будет обеспечить питание, а пытаться подключать блок питания к силовой проводке в щите не хотелось.
Более простым является проводное подключение. Поскольку данные должны передаваться на роутер, то можно воспользоваться уже проложенным кабелем, соединяющем роутер с провайдером — этот кабель проходит через электрощит. В кабеле для организации сети используются только 4 жилы из 8, так что оставшиеся 4 можно использовать для своих нужд.
Одну пару проводов можно использовать для передачи питания на контроллер, другую — для передачи данных на роутер. Однако мне захотелось реализовать передачу данных и питания только по одной паре проводов. Для этого я использовал цифровую токовую петлю.
Про токовую петлю можно почитать в википедии, а также здесь.
В данном случае устройство состоит из двух частей — приемника, расположенного рядом с роутером, и передатчика, содержащего в себе микроконтроллер. Передатчик содержит источник тока (я использую NSI45020, предназначенный для питания светодиодов) и последовательно соединенный с ним транзистор.
Схема организации токовой петли.
При подаче на базу транзистора напряжения высокого уровня он открывается, и через линию связи начинает идти определенный ток. В результате этого на токоизмерительном резисторе (3 Ом) возникает падение напряжения, которое усиливается операционным усилителем. Усиленное напряжение подается на компаратор, и если оно больше определенного порога (Vref), то на выходе компаратора устанавливается высокий уровень напряжения. При отсутствии тока (точнее при малой его величине, так как контроллер всегда потребляет ток) падение напряжения на резисторе мало, и на выходе компаратора устанавливается низкий уровень напряжения.
Источником питания всей конструкции является роутер, напряжение 5 В с которого подается на приемник (входы слева на схеме) и проходит через линию практически без изменений — поскольку токи низкие, а линия короткая, то падение напряжение на резисторе и проводах достаточно мало. Далее это напряжение можно использовать для питания микроконтроллера (выходы справа на схеме).
Для передачи данных с микроконтроллера выход его UART соединен с базой транзистора, а выход компаратора соединен со входом преобразователя UART — USB. Скорость передачи данных — 1200 бит/сек. Это обеспечивает надежную передачу данных, а также при такой маленькой скорости передача даже короткой посылки видна по миганию светодиода.
Полные схемы приемника и передатчика
Передатчик 
Приемник
Платы приемника и передатчика были изготовлены методом ЛУТ на одной плате, после сборки и отладки плата была разрезана:
Приемник установлен внутри обычной розетки RJ-45, в розетку вставляется идущий в щит кабель, кабель из розетки вставляется в роутер.
Передатчик установлен в небольшой коробке и положен в щит вместе с кнопкой звонка:
Обработка данных
Микроконтроллер, установленный в приемнике, измеряет период вспышек светодиода на электросчетчике и по нему вычисляет мощность. Эта величина постоянно сравнивается с порогом максимально допустимой мощности, и при ее превышении контроллер включает звонок.
Каждые 10 секунд контроллер передает последнюю измеренную величину мощности по UART на роутер. Тут возникает определенная проблема — при малых потребляемых мощностях светодиод на счетчике вспыхивает с периодом большим 10 секунд. В таком случае на роутер отправляется значение мощности — 0.
На роутер я установил интерпретатор Python, и написал скрипт, который обрабатывает данные от приемника, организует простейший локальный web-сервер и каждые 2 минуты передает среднее значение мощности на сайт cosm.com.
Данные на web-сервере обновляются при получении данных от приемника — каждые 10 секунд. При вычислении средней мощности в скрипте учитывается то, что реальная мощность не может быть равна 0 — при получении новой величины мощности, не равной нулю, все предыдущие нулевые значения замещаются новым значением.
Так выглядит web-страница сервера, открытая на телефоне:
Графики с Cosm.com
По поводу цены устройства:
STM8 — 60 руб
FT232 — 180 рублей, хотя можно использовать более дешевую PL2303.
Остальная обвязка — в районе 50 руб.
Печатная плата — самодельная, у китайцев можно за 1 доллар заказать (если заказывать 10 штук).
Корпуса — уже были в наличии, розетка RJ-45 рублей 50 стоит.
Так что цена всего устройства не больше 400 рублей.
Дешевизна достигается за счет того, что устройство проводное.